Rubi – Tabela de Materiais – Aplicações – Preço

Sobre Rubi

Um rubi é uma pedra preciosa de cor rosa a vermelho-sangue, uma variedade do mineral corindo (óxido de alumínio). Outras variedades de corindo com qualidade de gema são chamadas de safiras. Rubis têm uma dureza de 9,0 na escala de Mohs de dureza mineral. 

Resumo

Nome	Rubi
Fase em STP	sólido
Densidade	3980 kg/m3
Resistência à tração	2100 MPa
Força de rendimento	N/D
Módulo de elasticidade de Young	350 GPa
Dureza Brinell	9 Mohs
Ponto de fusão	2047 °C
Condutividade térmica	40 W/mK
Capacidade de calor	750 J/gK
Preço	50000000 $/kg

Composição de Rubi

Safira, rubi e corindo puro são α-alumina, a forma mais estável de Al2O3. 

Aplicações do Rubi

Como outras pedras preciosas, os rubis estão se tornando uma escolha cada vez mais popular para anéis de noivado e outras joias. 

Propriedades Mecânicas do Rubi

Força do Rubi

Na mecânica dos materiais, a resistência de um material é sua capacidade de suportar uma carga aplicada sem falha ou deformação plástica. A resistência dos materiais considera basicamente a relação entre as cargas externas aplicadas a um material e a deformação resultante ou alteração nas dimensões do material. Ao projetar estruturas e máquinas, é importante considerar esses fatores, para que o material selecionado tenha resistência adequada para resistir às cargas ou forças aplicadas e manter sua forma original.

A resistência de um material é sua capacidade de suportar esta carga aplicada sem falha ou deformação plástica. Para tensão de tração, a capacidade de um material ou estrutura de suportar cargas que tendem a se alongar é conhecida como resistência à tração final (UTS). O limite de escoamento ou tensão de escoamento é a propriedade do material definida como a tensão na qual um material começa a se deformar plasticamente, enquanto o ponto de escoamento é o ponto onde a deformação não linear (elástica + plástica) começa. No caso de tensão tracional de uma barra uniforme (curva tensão-deformação), a lei de Hooke descreve o comportamento de uma barra na região elástica. O módulo de elasticidade de Young é o módulo de elasticidade para tensões de tração e compressão no regime de elasticidade linear de uma deformação uniaxial e geralmente é avaliado por ensaios de tração.

Veja também: Resistência dos Materiais

Resistência à tração final do Rubi

A resistência à tração final do Rubi é de 2100 MPa (compressão).

Força de rendimento do Rubi

O limite de escoamento do Rubi é N/A.

Módulo de Elasticidade do Rubi

O módulo de elasticidade de Young do Rubi é 350 GPa.

Dureza do Rubi

Na ciência dos materiais, a dureza é a capacidade de suportar o recuo da superfície  deformação plástica localizada) e arranhões. O teste de dureza Brinell é um dos testes de dureza de indentação, que foi desenvolvido para testes de dureza. Nos testes Brinell, um penetrador esférico duro é forçado sob uma carga específica na superfície do metal a ser testado.

O número de dureza Brinell (HB) é a carga dividida pela área da superfície da indentação. O diâmetro da impressão é medido com um microscópio com uma escala sobreposta. O número de dureza Brinell é calculado a partir da equação:

A dureza do Rubi é de aproximadamente 9 Mohs.

Veja também: Dureza dos Materiais

Propriedades Térmicas do Rubi

Rubi – Ponto de Fusão

O ponto de fusão do Rubi é 2047 °C.

Observe que esses pontos estão associados à pressão atmosférica padrão. Em geral, a fusão é uma mudança de fase de uma substância da fase sólida para a líquida. O ponto de fusão de uma substância é a temperatura na qual essa mudança de fase ocorre. O ponto de fusão também define uma condição na qual o sólido e o líquido podem existir em equilíbrio. Para vários compostos químicos e ligas, é difícil definir o ponto de fusão, pois geralmente são uma mistura de vários elementos químicos.

Rubi – Condutividade Térmica

A condutividade térmica do Rubi é 40 W/(m·K).

As características de transferência de calor de um material sólido são medidas por uma propriedade chamada condutividade térmica, k (ou λ), medida em W/mK. É uma medida da capacidade de uma substância de transferir calor através de um material por condução. Observe que a lei de Fourier se aplica a toda matéria, independentemente de seu estado (sólido, líquido ou gasoso), portanto, também é definida para líquidos e gases.

A condutividade térmica da maioria dos líquidos e sólidos varia com a temperatura. Para vapores, também depende da pressão. No geral:

A maioria dos materiais são quase homogêneos, portanto, geralmente podemos escrever k = k(T). Definições semelhantes estão associadas a condutividades térmicas nas direções y e z (ky, kz), mas para um material isotrópico a condutividade térmica é independente da direção de transferência, kx = ky = kz = k.

Rubi – Calor Específico

O calor específico do Rubi é 750 J/g K.

Calor específico, ou capacidade calorífica específica, é uma propriedade relacionada à energia interna que é muito importante na termodinâmica. As propriedades intensivas c_v e c_p são definidas para substâncias compressíveis puras simples como derivadas parciais da energia interna u(T, v) e entalpia  h(T, p), respectivamente: 

onde os subscritos v e p denotam as variáveis ​​mantidas fixas durante a diferenciação. As propriedades c_v e c_p são chamadas de calores específicos (ou capacidades térmicas) porque, sob certas condições especiais, elas relacionam a mudança de temperatura de um sistema com a quantidade de energia adicionada pela transferência de calor. Suas unidades no SI são J/kg K ou J/mol K.

Propriedades e preços de outros materiais

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